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电动汽车分布式储能控制方法
于海生
（重庆市农业机械化学校 重庆 402160）
摘 要：基于电动企业分布式储能控制约束条件,对电动汽车分布式储能控制进行分析,提出控制策略.每个分布式储能控制节点电动汽车,其具体控制主要从车群管理、充放电管理、充放电切换等方面,采取相应的措施,以实现分布式储能控制.电动汽车是汽车领域发展的主要方向,因此加强电动汽车分布式储能控制的研究,有着必要性.
关键词：电动汽车；分布式储能；控制方法；约束条件
随着新能源的发展,部分国家与地区,实现了光伏发电,而且成本低于化石能源.分布式发电系统的应用,对零碳生活时代的实现,有着极大的推动作用.可持续再生能源具有清洁性与环保性等特点,被认为是解决环境污染问题的主要途径.现阶段全球能源消费结构整不断地朝向清洁型方向发展.
一、能源互联网稳定性概述
随着风力与光伏等可再生能源的应用与发展,使得电动汽车成为汽车领域新的消费增长点.可再生能源发电成本比传统化石能源要低,但是可再生能源的接入,具有间歇性与不稳定性,因此优化储能系统配置,对能源互联网的稳定,有着积极的作用.锂离子电池技术是动力市场以及储能市场的基本需求,是未来一段时期内的主流储能技术.
二、电动汽车分布式储能控制约束条件
1. 电池约束
电动汽车分布式储能控制约束条件中,电池约束是主体,是分布式储能参与的重要主体.锂离子电池具有高能量密度,而且寿命较长.基于锂离子电池技术,结合专业的PACK 设计与热管理系统以及智能BMS 系统,采取多级系统级均衡管理的方式,以及自修正SOS 算法与多级安全控制机制,能够实现灵活组网,自动识别与恢复故障,以满足各种类型分布式储能应用需求,实现分布式能源储能一体化.
2. 电网约束
电动汽车在实际应用中,能够在停车场或者车库等,利用电网V2G 节点,来接入配电网,进行电动汽车分布式储能调度.通常各电网V2G 节点,能够实现多辆电动汽车同时充放电.而加入到分布式储能后的配电网,其支路要满足潮流约束,主要包括电网V2G 节点以及其它节点电压约束,具体如下列公式：
|UiUj（Gijcosθij+Bijsinθij）-U2
iGij|≤ PLmax （1）
Pi-PLload
等于UiΣ等于nUj 1j（Gijcosθij+Bijsinθij） （2）
Qi-QLload
等于UiΣ等于nUj 1j（Gijsinθij-Bijcosθij） （3）
ULmin ≤ Ui ≤ ULmax
在公式中,Pi 为节点i 的分布储能有功、Pi.load 为有功负荷、Qi 为无功出力、Qi.load 为无功负荷、Ui 为节点电压幅值.PLmax 为最大功率约束、ULmax 节点最大电压幅值约束、ULmin 为节点最小电压幅值约束.
3. 车主使用约束
电动汽车作为代步工具,主要是为了方便车主出行,因为在设计分布式储能时,需要考虑到车主需求,要确保车主能够将系统接入到电网.为了便于自己的出行,可以通过设定电池在汽车放电SOC最大值与最小值.按照出行计划,自主设定下限Slmin,将上限始终默认设定成Slmax等于Sup等于1[1].
三、电能汽车分布式储能控制约束策略
1. 车群管理策略为了能够提高电动汽车充电的灵活性,降低电动汽车群体充电,给电网造成的不利影响,基于车主需求,以确保充电周期后,可以获得需求电池电量,可以采取分布式管理架构,分为区域电网管理层（电网）、本地能源管理层（负荷聚合商1-n）、用户设备层（电动汽车）,电网层可以利用电价信息或者调峰激励信号,来引导电动汽车进行充电,实现电力供需平衡,或者利用中间平台,进行广域电网调度.本负荷聚合商层,主要是基于充电策略向量,对车群进行有序控制,实现快速充电.用户设备层主要是用户按照出行需求,来预设充电需求,间隔30min 左右,向本地能源管理层,更新充电配合期望向量,以确保能够获得需求电池电量.为了能够实现车群管理,则需要从负荷聚合商角度出发,解决充电控制策略与配合期望等的计算问题[2].
2. 充放电管理策略
基于电动汽车分布式储能控制系统,当t 时刻,电网调度下达指令,要求储能进行充电时,则控制中心可以按照需求将充电功率,即Pcha.V2G.i 下发给EVs1 控制器.当接收到指令后,控制器则可以按照放电指标,进行可调度汽车统计,计算电动汽车的最大充电功率,再进行EVs1 最大充电功率计算, 求得Pcha.all.当Pcha.V2G.i ＞Pcha.V2G.i,则车群管理环节,将会在EVs2 内,按照次序,来选择SOC 最小的车,将其编入到EVs1 内,并且修改充放电标志,直到Pcha.V2G.i ＞ Pcha.V2G.i 的汽车,全部被编入到EVs1 结束.若能够满足充电需求,则需要进行充电功率计算,若不能够满足充电需求,则以网损最小为目标,进行重新优化配置,当不能解决时,需要与电网调度部门进行联系,进行功率曲线调整.
3. 充放电切换
当完成充放电后,则需要进行车群管理内每辆车SOC.车群管理环节,要按照最新时刻每辆车SOC,进行车群管理,将满足SLmax 的电动汽车,给编入到EVs2 中,并且修改放电标志,进行放电,将满足SLmin 的电动汽车,给编入到EVs1 内,并且修改放电标志,进行充电.利用充电车群管理,可以实现充放电调度,在此环节中需要按照程序进行SOC 计算,利用系统设定程序,进行充放电切换,以满足车主需求,达到需求电池电量[3].
四、结束语
电动汽车分布式储能控制,不仅要满足电动汽车充放电需求,还需要降低电动汽车充放电状态切换频率,以延长动力电池使用寿命.可再生能源是电动汽车的动力来源,利用锂离子作为储能电池,能够减少电动汽车充电的次数,同时具有较强的续航能力,提高电动汽车运行的效率.
参考文献：
[1] 李志伟,赵书强,刘应梅. 电动汽车分布式储能控制策略及应用[J/OL].电网技术,2016(02).
[2] 鞠晨, 奚培峰, 刘惠萍. 一种电动汽车群有序充电的分布式控制方法[J].电器与能效管理技术,2017（02）:71-75.
[3] 冯源, 余卓平, 熊璐. 基于状态反馈的分布式驱动电动汽车操纵性改善控制方法[J]. 机械工程学报,2013（24）:135-143.
电动汽车论文范文结:
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